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發布時間:2021-08-22 20:51  
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?不同焊接方法焊接異種金屬時的特點
大多數焊接方法都可用于異種金屬的焊接,但在選擇焊接方法及制定工藝措施時,仍應考慮異種金屬焊接時的特點。根據母材和焊接接頭不同的要求,熔焊、壓焊及其他焊接方法在異種金屬焊接中都有所應用,但也都各有其優缺點。
1.熔焊
異種金屬焊接中應用較多的是熔焊方法,常用的熔焊方法有焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護電弧焊、電渣焊、等離子弧焊、電子束焊、激光焊等。首先,材料的硬度對溫度有很大的影響,材料的硬度越大,傳導振動的能力就會越好。為了減少稀釋,降低熔合比或控制不同金屬母材的熔化量,通常可選用熱源能量密度較高的電子束焊、激光焊等離子弧焊等方法。
為了減小熔深,可以采取間接電弧、擺動焊絲、帶狀電極、附加不通電焊絲等工藝措施。例如釬焊就是釬料與母材之間的異種金屬焊接方法,不過這里所討論的則是較特殊的釬焊方法。但無論如何,只要是熔焊,總有部分母材熔入焊縫而引起稀釋,另外,還會形成諸如金屬間化合物、共晶體等。為了減輕這類不利影響,必須控制和縮短金屬在液態或高溫固態下的停留時間。
然而,盡管熔焊方法和工藝措施不斷改進和完善,卻仍然難以解決所有異種金屬焊接時的問題,因為金屬種類繁多,性能要求又多種多樣,接頭形式又各不相同,許多情況下還需要采用壓焊或其他的焊接方法來解決特定的異種金屬接頭的焊接問題。
2.壓焊
大多數壓焊方法都只將被焊金屬加熱至塑性狀態或甚至不加熱,而以施加一定的壓力為基本特征。與熔焊相比,在焊接異種金屬接頭時壓焊具有一定的優越性,只要接頭形式允許,焊接質量又能滿足要求,采用壓焊往往是比較合理的選擇。
壓焊時,異種金屬交界表面可以熔化,也可以不熔化,但由于有壓力的作用,即使表面有熔化金屬存在,也會被擠壓而排出(如閃光焊和摩擦焊),只有少數情況下壓焊后還保留了曾經熔化的金屬(如點焊)。
壓焊由于不加熱或加熱溫度低,可以減輕或避免熱循環對母材金屬性能的不利影響,防止產生脆性的金屬間化合物。某些形式的壓焊甚至能將已產生的金屬間化合物從接頭中擠壓出去。此外,壓焊時也不存在因稀釋而引起的焊縫金屬性能變化問題。
不過,大多數壓焊方法對接頭形式是有一定要求的,例如點焊、縫焊、超聲波焊必須用搭接接頭;摩擦焊時至少有一個工件必須具有旋轉體的截面。壓焊設備目前也還不普及。這些無疑地都限制了壓焊的應用范圍。
3.其他
除熔焊和壓焊外,還有一些可以用于異種金屬焊接的方法。例如釬焊就是釬料與母材之間的異種金屬焊接方法,不過這里所討論的則是較特殊的釬焊方法。
有一種方法稱作熔焊——釬焊,即對異種金屬接頭中低熔點母材一側為熔焊,對高熔點母材—側為釬焊。焊接取決于材料的熔點,兩種材料的熔點相近,才可以進行有效焊接。而且通常是以低熔點母材相同的金屬為釬料。因此,釬料與低熔點母材之間就是同種金屬的熔焊過程,不存在特殊困難。釬料與高熔點母材之間則是釬焊過程,母材不發生熔化、結晶,可以避免許多焊接性方面的問題,但要求釬料對母材能良好潤濕。
另一種方法稱作共晶釬焊或共晶擴散釬焊。這是將異種金屬接觸表面加熱到一定溫度,使兩種金屬在接觸表面處形成低熔點的共晶體,該低熔點共晶體在此溫度下呈液態,實質上成了一種不用外加釬料的釬焊方法。
當然,這要求兩種金屬之間能夠形成低熔點的共晶體。很多服役中的高溫管線或者試驗中的高溫管線的失效部位都集中在脫碳層。異種金屬擴散焊時加入中間層材料,在很低壓力下加熱使中間層材料熔化,或與被焊金屬接觸形成低熔點共晶體,此時形成的薄層液體,經一定時間的保溫過程,使中間層材料全部擴散到母材中并均勻化,就能形成沒有中間材料的異種金屬接頭。
這類方法在焊接過程中都會出現少量液態金屬。因而又被稱作液相過渡焊,他們的共同特點就是接頭中不存在鑄造組織。
壓力機
壓力機用于固定焊接套件及施加焊接所需的作用力。超聲波焊接的特點是它發熱只集中在焊接部分,焊縫牢固而美觀,不管塑料的規格大小,幾乎所有在硬殼塑料焊接可以采用超聲波焊接。它由固定工裝夾具的底座和施加作用力的氣缸組成。壓力機上帶有壓力表和調節閥以調節焊接作用力。應該注意的是某一超聲波焊接設備上設定的特定表壓與另一設定同一表壓的焊機提供的焊接作用力不一定相同。焊接作用力應該用測壓儀校準以便對不同焊機之間的焊接作用力進行直接比較。壓力機上也有流量控制閥可以對焊頭接近待焊零件的速度進行調節。有些焊接設備采用電磁力加壓系統取代傳統的氣缸,能更好地控制接近速度,在焊接小型或精密零件時是有益的。
4 支撐工裝
壓力機底座固定焊接過程中支撐零件的工裝。1.先動口再動手對于有故障的超聲波焊接機,不應急于動手,應先詢問產生故障的前后經過及故障現象。支撐工裝是為防止下部零件在超聲波作用時發生移動專門設計的,它通常加工成緊密匹配零件表面輪廓的形狀。夾具從簡單到復雜的都有,由零件設計來決定。下部零件必須受到牢固放置和支撐。夾具或底座應可調確保零件垂直于焊頭。夾具可由若干材料加工而成。不銹鋼是很好的選擇,因為它容易機加工和拋光。特型夾具現在可直接經由 CAD 數據加工。較大的、復雜的、奇形怪狀的或小批量零件通常采用澆注型軟質聚氨酯裝夾。

關于超聲波塑料焊接
超聲波塑料焊接工藝
超聲波焊是一種快捷,干凈,有效的裝配工藝,用來裝配處理熱塑性塑料配件,及一些合成構件的方法。非常溫條件下工作時,應選用相應的保證低溫或高溫力學性能的焊條。目前被運用的朔膠制品與之間的粘結,朔膠制品與金屬配件 的粘結及其它非朔膠材料之間的粘結。它取代了溶劑粘膠機械堅固及其它的粘接工藝,是一種成熟的裝配技術。超聲波焊接不但有連接裝配功能而且具有防潮、防水的密封效果。
超聲波的優點:
1,節能
2,無需裝備散煙散熱的通風裝置
3,成本低,
4,容易實現自動化生產
超聲波焊接機的工作原理
超聲波焊接裝置是通過一個電晶體功能設備將當前50/60Hz的電頻轉變成20KHz或40KHz的電能高頻電能,供應給轉換器。與焊接套件中的其它零件一樣,變幅桿是調諧裝置,因而它也必須在特定頻率共振以便將超聲能量從換能器傳至焊頭。轉換器將電能轉 換成用于超聲波的機械振動能,調壓裝置負責傳輸轉變后的機械能至超聲波焊接機的焊頭。焊頭是將機械振動能直接傳輸至需壓合產品的一種聲學裝置。
振動通過焊接工作件傳給粘合面振動磨擦產生熱能使塑膠熔化, 振動會在熔融狀態物質到達其介面時停止,短暫保持壓力可以使熔化物在粘合面固化時產生個強分子鍵, 整個周期通常是不到一秒種便完成,但是其焊接強度卻接近是一塊連著的材料。